生物情報工学 BioInforma*cs３
遺伝子データベース

16/06/091

国際塩基配列データベース
nn

ＤＮＡのデータベース– GenBank (アメリカ：Na,onal Center for Biotechnology
Informa,on, NCBIが運営）– EMBL （ヨーロッパ：欧州生命情報学研究所が運営）– DDBJ （日本：国立遺伝研内の日本ＤＮＡデータバンクが運営）– RefSeq (重複のない、包括的データーベース。NCBIが作成）『DDBJ/EMBL/GenBank 国際塩基配列データベース（INSDC）』とは，全世界の研究者が実験によって決定したDNA (または RNA) の塩基配列データを，DDBJ/EMBL/GenBank 国際 DNA データバンクが，三者間で定めたデー
タ構築規範に沿って収集・編集し，コンピュータファイルのかたちで提供するもの

配列・立体構造データベースのデータ量の増加

ゲノムネットのＨＰより引用
http://www.genome.jp/ja/

遺伝子データベースn

ポータルサイト（統合データベース）– ＧｅｎｏｍｅＮＥＴ（京都大学化学研究所バイオインフォマティク
スセンターにより運営、後述）
hCp://www.genome.jp– ＮＣＢＩデータベース
Na,onal Center for Biotechnology Informa,onの提供する膨大なリソース）
hCp://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/gqueryゲノムネットとはnnnnn

ゲノムネットは、ゲノム情報を基盤とした新しい生命科学研
究と創薬・医療・環境保全への応用を推進するために、京都大学化学研究所バイオインフォマティクスセンターが提供するインターネットサービス。
1991年9月に文部省ヒトゲノムプログラムの一環として、京都大学化学研究所で開発を開始。
当初は欧米の分子生物学データベースを我が国でも統合利用できる環境作りに主眼。DBGET 等の開発。
1995年に生命システム情報統合データベース KEGG の構築を開始し、KEGG の発展とともにゲノムネットは世界有数のバイオ情報サービスへと発展。
（ゲノムネット ＨＰより引用）

ゲノムネットにアクセスする

http://www.genome.jp/ja/

KEGG の概要

http://www.genome.jp/kegg/kegg1a_ja.html

KEGG の概要
nn

KEGG は生命システムをコンピュータの中に再現した「生命システム情報統合データベース」– 遺伝子・タンパク質に関するゲノム情報（KEGG GENES）、– 生体内外の化学物質と生体内反応に関するケミカル情報（KEGG
LIGAND）、– 分子間相互作用・反応ネットワークに関するシステム情報（KEGG
PATHWAY）、– 分子・細胞・個体に関する様々なオブジェクトの階層と関係（KEGG
BRITE）などから構成– ゲノム情報と疾患との関係、医薬品の作用などに関するヘルス情報

遺伝子データベースをのぞいてみよう
nnn

まずはポータルサイトから今日紹介するのは ゲノムネットのDBGET Searchh<p://www.genome.jp/dbget/

pUC18のＤＮＡ情報を調べる（１）pUC18のＤＮＡ情報を調べる（２）cloning vector

pUC18のＤＮＡ情報を調べる（３）pUC18のＤＮＡ情報テキスト保存しておく

NCBI database
ＰｕｂＭｅｄ（先週学習した）
n Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｄａｔａｂａｓｅ （ＧｅｎＢａｎｋ）
n Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａｂａｓｅn Ｇｅｎｏｍｅ Ｄａｔａｂａｓｅn Ｔａｘｏｎｏｍｙ Ｄａｔａｂａｓｅ（分類学情報データベース）
n ＳＮＰ（一塩基多型）データベース
n など
nNCBI databaseにアクセスする

http://www.ncbi.nlm.nih.gov

演習ovalbumin のDNAデータを入手する。
n 卵白の主要タンパク質。
n NCBI databaseのサーチボックスに入力、検索。
n検索結果１

検索結果２ (PubMed)

検索結果３ (Protein)検索結果４ (Structure)

演習
ニワトリのovalbumin遺伝子を調べてみよう。
n 塩基配列を含むデータを探し、テキストファイルで保存する。
n 来週、使用します。
n演習 （nucleo,de databaseを開く）

演習 （キーワードを追加して絞り込む）
chicken

演習 （Advanced searchを使う）

演習 （Fieldsを選択）

演習 （生物種名の入力）

演習 （生物種名の入力）

演習 （タンパク質名の入力）

演習 （タンパク質名の入力）

演習 （検索結果の表示）

演習 データの見方（１）演習 データの見方（２）演習 データの見方（３）ニワトリovalbuminをコードする遺伝子のエキソン・イントロン構造
ATG（開始コドン）

終止コドン

mRNA

非翻訳領域 (untranslated region)を含むATG（開始コドン）

終止コドン

5’ UTR, 3’UTR

タンパク質

エキソン ：mRNAとして発現する領域
CDS：タンパク質のアミノ酸配列を指定している領域

演習 データの見方（４）演習 データの見方（５）演習 データの見方（６）このページをテキストファイルで保存しておく

課題
n

大腸菌のRNAポリメラーゼのサブユニットのアミノ酸配列を集めよ。
– 大腸菌のRNAポリメラーゼ α2ββ’ ω(+ σ )– 遺伝子名 rpoA: αサブユニット(329 aa.)
rpoB: βサブユニット(1342 aa.)
rpoC: β’サブユニット(1407 aa.)
rpoZ: ωサブユニット(91 aa.)– complete cds. を探すこと。par,al sequenceではない。
– protein data baseを検索する方が絞り込みが効果的– メールの本分にこれらの配列を整理し（書式を整える）– 件名は「講義３課題1」

キーワードの代わりに配列で検索する
n

ニワトリのOvalbuminに似たアミノ酸配列を持つタンパク質は人にも存在するの？
– Human, ovalbumin などのキーワードでデータベースを検索する。
– ニワトリovalbuminのアミノ酸配列に似たヒトのタンパク質を検索する。
BLASTサーチ：塩基配列やアミノ酸配列のデータベースを検索して、似た配列を持つ遺伝子やタンパク質を選抜することができる。
（芦苅先生の講義で詳細に説明される。）

キーワードの代わりに配列で検索する
NCBI-Blastを使う (hCp://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)

キーワードの代わりに配列で検索する
human genomic databaseへキーワードの代わりに配列で検索する
Blast検索のページ （blastpに入る）

キーワードの代わりに配列で検索するニワトリovalbuminのアミノ酸配列をコピーキーワードの代わりに配列で検索する
データベースを指定

キーワードの代わりに配列で検索する
検索プログラムを指定

検索結果の表示（１）検索結果の表示（２）検索結果の表示（３）Ovalbuminに似たヒトのタンパク質課題
n

大腸菌のRNAポリメラーゼ βサブユニットに似した配列を持つヒトのタンパク質は？
– 先ほど保存したrpoBのテキストファイルを開き、アミノ酸配列をコピーする。
– NCBI-Blastへ、さらにhuman genomic blast databaseに入り、サーチボックスにペーストする。
– Refseq protein (database), BLASTP (program)を選択し、検索開始。
– ヒットしたタンパク質名のリスト（Descrip,onというタイトルのついた表）を含む画面を画像ファイルとして保存し、メールに添付して提出。
– 最もよく似たタンパク質の名称、サイズ（アミノ酸数）、アミノ酸配列をメールに本文に整理して記載– 件名は「「講義３課題２」– 余裕があれば、α, β’サブユニットについても調べてみよう。

スクリーンショット
モニタで見えている画面を画像ファイルとして保存する
１．撮りたい画面が表示された状態にします。
２．キーボードの「Print Screen」キーを押下します。
３．「スタート」メニューから、「プログラム」→「アクセサリ」と選択して「ペイント」を起動します。
４．ペイントが起動したら、「編集」メニューから「貼り付け(P)」（またはCtrl+V）を選択して貼り付けます。
５. トリミングした後、JPEG, TIFFなどの互換性のあるファイル形式で保存npUC19の遺伝子情報もテキスト保存しておく。
– やり方は同じ。
– DBGETを使っても、NCBI databaseを使っても良い。
– 先ほど保存したpUC18を同じ塩基配列から始まるものを選ぶこと